资源简介

第3节　太阳能
知识与技能：
1．了解太阳能是人类能源的宝库。
2．了解一些与太阳能有关的知识。
3．知道利用太阳能的方式。
过程与方法：
通过自主学习的方式，培养学生的观察能力及运用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观：
由太阳能的优点和利用的有限性增加学生学习的动力和创造欲望。
重点：太阳能的来源和利用。
难点：太阳能的来源。
多媒体课件。
一、情景导入
多媒体展示图片：太阳。
动植物的生长、人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上获取所需的能源？这节课就让我们一起来研究太阳能。
二、合作探究
　太阳——巨大的“核能火炉”
多媒体展示图片：太阳的结构。
(1)太阳距地球1.5亿千米，它的直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心的温度高达1 500万摄氏度。
(2)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
(3)太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。
太阳
太阳在浩瀚的宇宙中谈不上有什么特殊性，组成银河系的有大约两千亿颗恒星，而太阳只是其中中等大小的一颗。太阳的年龄近五十亿岁，正处在它一生中的中年时期。作为太阳系的中心，地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。
太阳对太阳系而言是一个有着巨大影响并占支配地位的天体。太阳的直径达一百四十多万公里，是地球直径的一百多倍；其质量占整个太阳系的99.8%。要用一百多个地球才能填满太阳的圆面，而它的内部则能容纳大约一百三十万个地球。
太阳内核的温度高达一千五百万摄氏度，在那儿发生着氢－氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质，并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带，沿途与原子微粒的碰撞会丢失能量。随后要经过对流带，光子的能量被炽热的气体吸收，气体在对流中向太阳表面传递能量。到达对流带边缘后，光子已经冷却到五千五百摄氏度了。
我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃，温度约为六千多摄氏度，属于比较“凉爽”的部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个“米粒”的直径在一千六百公里左右，它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶部。就是在不断地对流活动中，太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于一千亿个百万吨级核弹的能量。
在光球层的某些局部温度比较低，在可见光范围内这些部位就显得比其他地方黑暗，人们称之为“黑子”。光球层外包裹着色球层，太阳将能量通过色球层向外传递。这一层中有太阳耀斑，所谓耀斑是黑子形成前产生的灼热氢云。色球层之外是太阳大气的最外层日冕。日冕非常庞大，可以向太空绵延数百万公里，但只有在日全食时才可看到它。人们可以在日冕中看到从色球层顶端产生的巨大火焰“日珥”。
在辐射光和热的同时，太阳也产生一种低密度的粒子流——太阳风。太阳风以每秒四百五十公里的速度向宇宙空间辐射。地球和其他某些行星的极光也是太阳风带来的。如果一段时间内太阳风异常强大，便形成了太阳风暴。太阳的磁场极其强大复杂，其范围甚至越过了冥王星轨道。
太阳已经近五十亿岁了，它还可以继续平静地燃烧约五十亿年。五十亿年后，太阳内部的氦将转变成更重的元素，亮度会增加到现在的2倍，体积也将不断膨胀，水星、金星和地球都将进入它的大气。在经历一亿年的红巨星阶段后，太阳将耗尽所有能源而坍缩成一颗白矮星，并通过向宇宙空间抛射物质而形成一个行星状星云。
　太阳是人类能源的宝库
能源与我们的日常生活息息相关。今天我们利用的各种能源都是从哪里来的呢？
多媒体展示图片：石油、天然气的形成，煤的形成。
(1)太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。
(2)今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。
　太阳能的利用
人类除了间接利用存贮在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能。如图，是人类直接利用太阳能的两种方式。
目前直接利用太阳能的方式主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。
第3节　太阳能
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见学生用书。
通过本节课的学习，学生收获了不少知识。了解到了太阳能的产生机理，对太阳能有了新的认识，知道太阳能是人类能源的宝库以及目前人类直接利用太阳能的方法。在分析煤、石油和天然气的形成过程中，通过详细的图片展示，激发学生的学习兴趣，突破常规的说教讲解过程，将枯燥的知识形象化、生动化。同时在课堂上鼓励学生多动脑、多实践，给他们相对充裕的时间，他们会学有所得。同时也要培养他们严谨的科学态度，潜移默化地教给他们正确的科学方法。另外还要通过种种措施和手段，激发学生在课后仍然保持科学探究的热情，由课内到课外、由被动到主动，逐渐使学生养成自主学习、勤于思考的好习惯。

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